EP0072723B1 - Dispositif optique de suivi de piste à échantillonnage - Google Patents

Dispositif optique de suivi de piste à échantillonnage Download PDF

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EP0072723B1
EP0072723B1 EP82401396A EP82401396A EP0072723B1 EP 0072723 B1 EP0072723 B1 EP 0072723B1 EP 82401396 A EP82401396 A EP 82401396A EP 82401396 A EP82401396 A EP 82401396A EP 0072723 B1 EP0072723 B1 EP 0072723B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
track
spot
signal
sampling
input
Prior art date
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Expired
Application number
EP82401396A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0072723A1 (fr
Inventor
Claude Bricot
Jean-Louis Gerard
Michel Audouin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of EP0072723A1 publication Critical patent/EP0072723A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0072723B1 publication Critical patent/EP0072723B1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0938—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following servo format, e.g. guide tracks, pilot signals

Definitions

  • the present invention relates to optical signal transcription devices using an information medium illuminated by a light spot used to record or read digital or analog data according to a pre-etched track. It is known from the document Elektronik 1978 - 12, pages 31-34, to produce on a optical disc a pre-etched track necessary for the radial positioning of a read writing head. This track is broken down into adjacent elements which are in turn subdivided into sectors. Data ablation writing changes the optical characteristics of the pre-etched track.
  • the disc-shaped support on which the information must be written has been pre-etched, for example in hollow, according to a set of track elements arranged in concentric circles or organized according to spiral turns.
  • the width of the track elements is chosen to be slightly less than the diameter of the light spot and these elements are separated by interpiste tracks whose width is slightly greater than this diameter.
  • the raised surface of the support receives a thin layer suitable for thermooptical inscription.
  • the device mentioned above therefore requires the tracking of a track carried by the information medium
  • the invention relates more particularly to the means for tracking said track.
  • These means serve to ensure the exploration of the track by the light spot, and for this purpose they comprise an optical detection of the tracking deviations and a member for moving the reading spot actuated in order to compensate for the deviations.
  • An optical transcription device usually includes a radiation source, an electrically modulated optical modulator and means for enabling the track to be read or recorded.
  • the radiation source provides a beam of sufficient intensity to allow recording on the information medium.
  • the beam at the output of the optical modulator means is modulated in accordance with the signals to be transcribed present at the input of the modulator means.
  • the tracking means comprise at least one detection means in which the radiation gives rise to a signal which acts on beam deflecting means to ensure the tracking.
  • Exploring the pre-etched blank track is not difficult, but it is different during registration and during a reading after the data has been entered.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks by adopting a sampling technique making track tracking insensitive to the modulation of a writing beam.
  • an automatic track tracking device for optical data reading and writing device comprising an information medium, a source of optical radiation associated with an objective to form in the reference surface of said support at least one spot intended for the exploration of a track element belonging to a set of adjacent track elements: said tracking device comprising servo means ensuring the tracking of said track element by said spot, photodetect means teurs collecting radiation emerging from the portion of said reference surface illuminated by said spot and sampler means connecting said photodetector means to said servo means for taking samples of photodetected signal during time intervals corresponding to the exploration of sites dedicated to tracking which alternate along said track element with sites dedicated to the storage of said data.
  • the object of the present invention is defined in claim 1.
  • FIG. 1 we can see an optical registration device with controlled exploration with regard to tracking.
  • the beam 100 from a radiation source 1 passes through a modulator 2 to come out modulated in accordance with the signal to be transcribed present on the input terminal E.
  • the beam is deflected by deflector means 3, such as for example a pivoting mirror, it is then focused on a track of the information medium 5 by a lens 4.
  • the reference surface 101 containing the track is therefore illuminated by a light spot which for example extends over the width "1" of the track.
  • the radiation which has interacted with the track is received by a photodetector means 6 from which a signal indicating the deviation from tracking of the track by the light spot comes.
  • This signal is processed by the servo circuit 7: a motor 8 connected to the output of the servo circuit 7 makes it possible to modify the orientation of the deflector means 3 so as to follow the track.
  • the information medium 101 includes a pre-etching intended to materialize blank track elements 110 arranged in concentric turns.
  • the light spot projected by objective 4 must follow a track element and form there thermo-optically a chain of permanent alterations.
  • the arrangement of these alterations along the track element geometrically characterizes the two-level modulator signal which controls the modulator 2.
  • the light spot which served to record the information can then be used to detect the alterations in a phase of reading where it is still necessary to follow the track.
  • the servo loop 7, 8 which is responsible for tracking the track is subject to two types of disturbance. Some are observed during the writing phase, because the light intensity of the spot varies with the rhythm of the alterations to be created along the track.
  • the others are observed during the reading phase, because the optical contrast is not the same depending on whether the spot explores a portion of track altered by writing or a portion of track that has remained intact.
  • the gain of the control loop can therefore vary in magnitude and in sign and this fault can cause the control to be released.
  • Figure 2 is a representation of an optical recording device.
  • the beam 100 from the radiation source 1 passes through the modulator 2, is deflected by the deflector means 3 and is focused on the information medium 5 by 1 objective 4.
  • the modulated beam, for example in transmission, by the medium 5 gives rise in at least one photodetector means 6 to an electrical signal S.
  • Sampling means 11 disposed at the output of the photodetector 6 take samples of the signal S and transmit them to the input of the servo circuit 7.
  • the sampler means take their samples during time intervals where the light intensity of the exploratory spot of the runway has a rest value corresponding to a first level of illumination of the information medium. Therefore, between these time intervals, the level of illumination can change without affecting the operation of the tracking loop.
  • the signal applied to the input E can take two values which correspond to the creation of an alteration or to the conservation of the virgin state of the track,
  • This signal is available at the input of a control circuit 102 which can be constituted by a threshold comparator circuit 9 which receives this signal on its inverting input and on its other input a reference voltage Vref between the two values to differentiate.
  • the output of comparator 9 is connected to one of the inputs of an AND gate 10 which receives on its other input a clock signal H.
  • This clock signal provides pulses intended to control the sampling of samples in the signal delivered by the photodetector means 6.
  • the gate “AND 10 has its output connected to the control input of the sampler means 11. As long as the electrical signal at the input E remains below the voltage Vref, the output of the comparator 9 is at a level which authorizes the crossing of the AND gate 10 by the clock signal H necessary to control the samplings by the sampler means 11.
  • FIG. 3 The various signals present are represented in FIG. 3. It has been assumed that the signal at the output of the photodetector means 6 contains a component intended to highlight a tracking error.
  • Figure 3 in “b is shown as a function of time, the signal S to the output of the photodetector means 6, simultaneously are represented in FIG. 3 "a" a signal applied to the input E where alternate writing phases corresponding to the exceeding of the threshold Vref and intermediate phases where the amplitude of the signal E is below the threshold.
  • FIG. 3 (a) three portions of adjacent tracks 110, 111 and 112 have been shown and the successive positions of the light spot 113 exaggerating the tracking deviations.
  • the writing areas on the track element 110 are symbolized by ranges 114 which correspond to the durations during which the threshold Vref is exceeded by the signal E.
  • the signal SE delivered by the sampling means 11 is a series of represented samples at “C” in FIG. 3. It will be noted that the frequency of the clock signal H is equal to the chopping frequency of the signal E illustrated in “a”, but this frequency could be higher so as to take more To ensure proper reconstruction of the tracking error signal, at least two samples must be taken for the highest frequency contained in that waveform. Reconstruction of the tracking error signal may occur do this by means of a low-pass filter 17 disposed between the sampler means 11 and the servo circuit 7.
  • the signal SE represented in (c) is formed of areas in solid lines occupying the time intervals where the signal E is less than the threshold Vref. These ranges are in themselves sufficient to provide, after smoothing, a satisfactory reproduction of the position of the light spot 113 relative to the track element 110.
  • FIG. 3 shows that continuous reproduction can be obtained by using means of 'sampling and blocking which have the function of taking the sample and keeping its value in memory until the next sampling. This aspect is illustrated on the curve representative of the signal SE by dotted areas which extend the solid area which precedes them.
  • the diagrams in FIG. 3 relate to the case of a registered signal of the digital type.
  • the voltage Vref is advantageously between the two voltage levels respectively necessary to transcribe one and the other state of a digital word.
  • FIG. 4 shows in (a) an arrangement by block of the signal E to be recorded.
  • the writing phases have a duration T 2 and they are separated by periods of duration T, specially intended for the detection of tracking deviations.
  • the track element 110 represented in (b) in FIG. 4 is only writable by the zones 114 in the ranges corresponding to the durations T 2 .
  • the diagram represented in (c) on .figure 4 gives as a function of time the tracking deviation Ap.
  • the curve 115 represents the evolution of the deviation Ap.
  • the parts 116, 117 and 118 represent the samplings carried out during non-writable phases of duration T ,.
  • the location of the ranges T is done by means of a flag or by any other appropriate means.
  • the staircase layout that extends each sampling represents a conservation in memory of the sample. In certain cases of tracking error deviation, it may be necessary to provide several samplings between two successive writing phases.
  • the invention provides for controlling the sampling of the sample on the basis of the detected signal.
  • the device comprises two threshold comparator circuits 9 and 14.
  • the first comparator 9 allows. as before, a comparison on the input signal E while the second comparator 14 allows a comparison on the signal S available at the output of the photodetector means 6.
  • the signals leaving the comparators 9 and 14 are switched by a switch 103 in function of the operating mode selected.
  • the signal selected by the switch 103 is applied to one of the inputs of the AND gate 10 in order to allow the passage of the clock signal H.
  • the input signal E passes through a delay circuit 12, then is compared to a voltage VE ref in the comparator at threshold 9, while the signal supplied at the output of the photodetector means 6 passes through him a delay circuit 13, then is compared to a voltage VD ref in the comparator 14.
  • the signal leaving the sampler means 11 is smoothed and reconstructed after passing through a low-pass filter 17.
  • a good choice of the code used for the coding of the digital words makes it possible to represent these with two states without need to resort at identification intervals between words. So. we can only have at the output of modulator 2 two light intensities. It is then advantageous to adopt a device as shown in FIG. 6. device in which the beam from the radiation source 1 is divided into two beams, for example by a semi-transparent plate 15, a weak beam light intensity 104 or pilot beam and a high light intensity beam 106 or transcription beam. The two beams are focused by the objective 4 on the reference surface 101 so as to illuminate the support 5 by two successive spots along the pre-etched track 110. The rays collected by the photodetector means 6 coming from the two light spots can lead to create disturbances on the electrical signal delivered.
  • the intensity of the pilot beam 104 is for example 25% of the intensity supplied by the beam coming from the radiation source 1.
  • the pilot beam 104 after having been deflected a first time by the semi-transparent blade 15 is deflected a second time by an auxiliary mirror 16. After deflection by the deflector means 3, it is in a slightly oblique direction relative to the writing beam before the objective 4.
  • the pilot beam 104 after focusing by the objective 4 on the reference surface 101 gives a spot 105 having a low level of intensity and allowing tracking.
  • the transcription beam 106 gives a more intense light spot 107.
  • the signal present on the input terminal E can have two states, namely a first state to command the modulator 2 to allow the transcription beam 106 to pass and a second state to command the modulator 2 to cut said beam.
  • a modulator 2 of this type operating in all or nothing is easy to manufacture and easy to implement.
  • the signal present on the input terminal E being digital, it can be applied directly to the input of the gate "AND 10, via the switch 103, without the need for a voltage comparator circuit. To compensate for the various delays, it is necessary to insert a delay circuit 12 between the input terminal E and the gate “AND. 10.
  • the number of samples taken was sufficient to guarantee a good reconstruction of the waveform after smoothing by the low-pass filter 17.
  • this assumes that the sampling time and the time separating two successive samples are substantially constant.
  • the storage means and the sampler means are advantageously constituted by a sampler-blocker whose signal available at the output passes through the low-pass filter 17 before being applied to the feedback loop.
  • FIG. 8 represents a device in which the tracking follows a detection technique based on wobbulation.
  • a circuit as shown in FIG. 8 comprises a local oscillator 18 which supplies an alternating signal at its output which is applied to the input of an auxiliary deflector means 19 and to one of the inputs of a synchronous detector 20
  • the frequency of the local oscillator 18 is chosen to be less than half the clock frequency H.
  • the auxiliary deflector means 19 is arranged before the objective 4 and, in the case shown in FIG.
  • This auxiliary deflecting means 19 can be, for example, an acousto-optic deflection cell which is used to print on the light spots 105. 107 a radial displacement at the frequency of the local oscillator 18.
  • the synchronous detector 20 receives on one from its inputs the signal supplied by the local oscillator 18, and on the other input, the signal from the photodetector means 6 after having been sampled-memorized by the sampler-blocker means 11 and smoothed by the low-pass filter 17.
  • the motor 8, acting on the deflection means 3 is controlled by the synchronous detector 20, in order to correct any error in exploring the track.

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

  • La présente invention se rapporte aux dispositifs optiques de transcription de signaux mettant en oeuvre un support d'information éclairé par une tache lumineuse servant à inscrire ou à lire des données numériques ou analogiques selon une piste prégravée. Il est connu du document Elektronik 1978 - 12, pages 31-34, de réaliser sur un disque optique une piste prégravée nécessaire au positionnement radial d'une tête d'écriture lecture. Cette piste se décompose en éléments adjacents qui sont à leur tour subdivisés en secteurs. L'écriture par ablation des données modifie les caractéristiques optiques de la piste prégravée.
  • Le support en forme de disque sur lequel l'information doit être inscrite a été prégravé, par exemple en creux, selon un ensemble d'éléments de pistes agencés selon des cercles concentriques ou organisés selon les spires en spirale. La largeur des éléments de piste est choisie légèrement inférieure au diamètre de la tache lumineuse et ces éléments sont séparés par des plages interpistes dont la largeur est légèrement supérieure à ce diamètre. La surface en relief du support reçoit une couche mince appropriée à l'inscription par voie thermooptique. Cette disposition d'éléments permet d'explorer la piste avant inscription, car l'interaction de la tache de lecture avec la piste fournit un rayonnement dispersé d'intensité réduite, alors que les plages interpistes ne sont pas génératrices de dispersion.
  • Tout se passe du point de vue détection, comme si les pistes étaient plus sombres que les interpistes. Tout écart de suivi de piste peut donc être facilement détecté grâce à ce contraste d'amplitude. Lorsque la couche recouvrant le support est soumise au rayonnement inscripteur. les zones inscrites sont éclaircies, ce qui contribue à créer un bon contraste le long de la piste. Cependant ces zones éclaircies tendent à se confondre avec la densité plus faible des interpistes avoisinants, ce qui fait perdre radialement le contraste nécessaire pour assurer un bon suivi de piste.
  • On voit donc que l'inscription nuit au bon repérage radial des pistes dans toutes les zones où la couche a emmagasiné des données. Par contre le contraste piste-interpiste reste bon dans les zones dépourvues d'inscriptions.
  • Le dispositif évoqué ci-dessus nécessite donc le suivi d'une piste portée par le support d'information, l'invention concerne plus particulièrement les moyens de suivi de ladite piste. Ces moyens servent à assurer l'exploration de la piste par la tache lumineuse, et à cet effet ils comprennent une détection optique des écarts de suivi de piste et un organe de déplacement de la tache de lecture actionné en vue de compenser les écarts.
  • Un dispositif optique de transcription comprend habituellement une source de rayonnement, un moyen modulateur optique à commande électrique et des moyens pour permettre le suivi de la piste à lire ou enregistrer. La source de rayonnement fournit un faisceau d'intensité suffisante pour permettre l'enregistrement sur le support d'information. Le faisceau à la sortie du moyen modulateur optique est modulé en conformité avec les signaux à transcrire présents à l'entrée du moyen modulateur. Les moyens de suivi de piste comportent au moins un moyen de détection dans lequel le rayonnement donne naissance à un signal qui agit sur des moyens déflecteurs de faisceau pour assurer le suivi de piste.
  • L'exploration de la piste vierge prégravée ne soulève pas de difficultés, mais il en va autrement au cours de l'inscription et lors d'une lecture effectuée après que les données aient été inscrites.
  • En effet, lorsque l'on enregistre des données, l'intensité de l'éclairement du support change de valeur de sorte que le rayonnement réfléchi ou transmis par le support d'information subit une modulation d'intensité qui n'existe pas en mode de lecture. L'écriture se fait généralement avec des intensités de faisceau notablement plus élevées que celles requises pour la lecture, ce qui entraîne une variation intempestive du gain de la boucle de contre-réaction qui gère le suivi de la piste. De plus, au cours de ces brusques changements de niveau d'intensité, il se crée des phénomènes transitoires qui conduisent à des instabilités préjudiciables au bon fonctionnement de la boucle de contre-réaction. Il est connu du document EP-A-0035 236 (à considérer suivant l'article 54(3)) de bloquer le signal photodétecté lorsque l'intensité du faisceau atteint le niveau d'écriture. Des moyens échantillonneurs bloqueurs conservent une valeur acquise du signal photodétecté juste avant l'augmentation d'intensité et ce, jusqu'à ce que cette augmentation ait cessé.
  • Lorsqu'on lit des pistes enregistrées, on détecte un chapelet de zones éclaircies entrecoupées de zones restées plus sombres, mais radialement le contraste piste-interpiste devient irrégulier puisque seules les zones de la piste non enregistrées ont conservé leur contraste initial par rapport aux interpistes.
  • La présente invention vise à pallier ces inconvénients en adoptant une technique d'échantillonnage rendant le suivi de piste insensible à la modulation d'un faisceau d'écriture.
  • Dans le document US-A-3 919 697 est décrit un dispositif de suivi automatique de piste pour dispositif de lecture et d'écriture optique de données comportant un support d'information, une source de rayonnement optique associée à un objectif pour former dans la surface de référence dudit support au moins une tache destinée à l'exploration d'un élément de piste appartenant à un ensemble d'éléments de piste adjacents : ledit dispositif de suivi comprenant des moyens d'asservissement assurant le suivi dudit élément de piste par ladite tache, des moyens photodétecteurs recueillant un rayonnement émergeant de la portion de ladite surface de référence éclairée par ladite tache et des moyens échantillonneurs reliant lesdits moyens photodétecteurs auxdits moyens d'asservissement pour effectuer des prélèvements de signal photodétecté au cours d'intervalles de temps correspondant à l'exploration de sites dédiés au suivi de piste qui alternent le long dudit élément de piste avec des sites dédiés au stockage desdites données. L'objet de la présente invention est défini dans la revendication 1.
  • L'invention sera mieux comprise au moyen de la description qui suit des figures annexées parmi lesquelles :
    • La figure 1 représente un dispositif d'inscription de données avec exploration asservie d'une piste.
    • La figure 2 représente un dispositif d'inscription.
    • Les figures 3 et 4 sont des diagrammes explicatifs.
    • La figure 5 représente une première variante de dispositif conforme à l'invention.
    • La figure 6 représente une seconde variante de dispositif conforme à l'invention.
    • La figure 7 montre un ensemble de diagrammes explicatifs.
    • La figure 8 représente une troisième variante de dispositif conforme à l'invention.
  • Sur la figure 1, on peut voir un dispositif d'inscription optique avec exploration asservie en ce qui concerne le suivi de piste. Le faisceau 100 issu d'une source de rayonnement 1 traverse un modulateur 2 pour en ressortir modulé en conformité avec le signal à transcrire présent sur la borne d'entrée E. Le faisceau est défléchi par des moyens déflecteurs 3, tel que par exemple un miroir pivotant, il est ensuite focalisé sur une piste du support d'information 5 par un objectif 4. La surface de référence 101 contenant la piste est donc éclairée par une tache lumineuse qui par exemple s'étend sur la largeur « 1 » de la piste. Après transmission ou réflexion, le rayonnement qui a interagit avec la piste est reçu par un moyen photodétecteur 6 duquel est issu un signal indicateur de l'écart de suivi de piste par la tache lumineuse. Ce signal est traité par le circuit d'asservissement 7 : un moteur 8 relié à la sortie du circuit d'asservissement 7 permet de modifier l'orientation des moyens déflecteurs 3 de façon à assurer le suivi de la piste.
  • A l'origine, le support d'information 101 comporte une prégravure destinée à matérialiser des éléments de piste vierge 110 disposés en spires concentriques. Pour inscrire l'information, la tache lumineuse projetée par l'objectif 4 doit suivre un élément de piste et y former par voie thermo-optique un chapelet d'altérations permanentes. La disposition de ces altérations le long de l'élément de piste caractérise géométriquement le signal modulateur à deux niveaux qui commande le modulateur 2. La tache lumineuse qui a servi à inscrire l'information peut servir ensuite à la détection des altérations dans une phase de lecture où il faut encore assurer le suivi de la piste. La boucle d'asservissement 7, 8 qui est chargée du suivi de piste est soumise à deux types de perturbations. Les unes sont observées au cours de la phase d'écriture, car l'intensité lumineuse de la tache varie au rythme des altérations à créer le long de la piste. Les autres sont observées au cours de la phase de lecture, car le contraste optique n'est pas le même selon que la tache explore une portion de piste altérée par l'écriture ou une portion de piste demeurée intacte. Le gain de la boucle d'asservissement peut donc varier en grandeur et en signe et ce défaut peut faire décrocher l'asservissement.
  • La figure 2 est une représentation d'un dispositif optique d'inscription. Le faisceau 100 issu de la source de rayonnement 1 traverse le modulateur 2, est défléchi par le moyen déflecteur 3 et se voit focalisé sur le support d'information 5 par 1 objectif 4. Le faisceau modulé, par exemple en transmission, par le support 5 donne naissance dans au moins un moyen photodétecteur 6 à un signal électrique S. Des moyens échantillonneurs 11 disposés à la sortie du photodétecteur 6 prélèvent des échantillons du signal S et les transmettent à l'entrée du circuit d'asservissement 7. Les moyens échantillonneurs 11 effectuent leurs prélèvements au cours d'intervalles de temps où l'intensité lumineuse de la tache exploratrice de la piste a une valeur de repos correspondant à un premier niveau d'éclairement du support d'information. De ce fait, entre ces intervalles de temps, le niveau d'éclairement peut changer sans que cela se répercute sur le fonctionnement de la boucle d'asservissement de suivi de piste. A titre d'exemple non limitatif, en ce qui concerne le circuit de la figure 2, le signal appliqué à l'entrée E peut prendre deux valeurs qui correspondent à la création d'une altération ou à la conservation de l'état vierge de la piste, Ce signal est disponible à l'entrée d'un circuit de commande 102 qui peut être constitué par un circuit comparateur à seuil 9 qui reçoit ce signal sur son entrée inverseuse et sur son autre entrée une tension de référence Vréf comprise entre les deux valeurs à différencier. La sortie du comparateur 9 est reliée à l'une des entrées d'une porte « ET 10 qui reçoit sur son autre entrée un signal d'horloge H. Ce signal d'horloge fournit des impulsions destinées à commander le prélèvement d'échantillon dans le signal délivré par les moyens photodétecteurs 6. A cet effet, la porte « ET 10 a sa sortie reliée à l'entrée de commande des moyens échantillonneurs 11. Tant que le signal électrique à l'entrée E reste inférieur à la tension Vréf, la sortie du comparateur 9 est à un niveau qui autorise le franchissement de la porte « ET 10 par le signal d'horloge H nécessaire pour commander les prélèvements par les moyens échantillonneurs 11.
  • Les divers signaux en présence sont représentés sur la figure 3. On a supposé que le signal à la sortie des moyens photodétecteurs 6 renferme une composante destinée à mettre en évidence un écart de suivi de piste. Sur la figure 3 en « b est représenté en fonction du temps, le signal S à la sortie des moyens photodétecteurs 6, simultanément sont représentés sur la figure 3 « a » un signal appliqué à l'entrée E où alternent des phases d'écriture correspondant au dépassement du seuil Vréf et des phases intercalaires où l'amplitude du signal E est en deçà du seuil. En dessous du diagramme (a) on a représenté trois portions de pistes adjacentes 110, 111 et 112 et les positions successives de la tache lumineuse 113 en exagérant les écarts de suivi. Les zones d'écriture sur l'élément de piste 110 sont symbolisées par des plages 114 qui correspondent aux durées pendant lesquelles le seuil Vréf est dépassé par le signal E. Le signal SE délivré par les moyens échantillonneurs 11 est une suite d'échantillons représentés en «C» sur la figure 3. On notera que la fréquence du signal d'horloge H est égale à la fréquence de découpage du signal E illustrée en «a", mais cette fréquence pourrait être plus élevée de façon à prélever davantage d'échantillons. Pour assurer une bonne reconstitution du signal d'écart de suivi de piste, il faut prélever au moins deux échantillons pour la plus haute fréquence contenue dans cette forme d'onde. La reconstitution du signal d'écart de suivi de piste peut se faire au moyen d'un filtre passe-bas 17 disposé entre les moyens échantillonneurs 11 et le circuit d'asservissement 7.
  • Sur la figure 3, on voit que le signal SE représenté en (c) est formé des plages en trait plein occupant les intervalles de temps où le signal E est inférieur au seuil Vréf. Ces plages sont en soi suffisantes pour fournir après lissage une reproduction satisfaisante de la position de la tache lumineuse 113 par rapport à l'élément de piste 110. La figure 3 montre qu'une reproduction continue peut être obtenue en faisant appel à des moyens d'échantillonnage-blocage qui ont pour fonction de prélever l'échantillon et de conserver sa valeur en mémoire jusqu'au prélèvement suivant. Cet aspect est illustré sur la courbe représentative du signal SE par des plages en pointillé qui prolongent la plage pleine qui les précède.
  • Les diagrammes de la figure 3 se rapportent au cas d'un signal inscrit de type numérique. La tension Vréf est avantageusement comprise entre les deux niveaux de tension respectivement nécessaires pour transcrire l'un et l'autre état d'un mot numérique.
  • Au lieu d'utiliser toutes les plages non inscrites disponibles comme fenêtres d'échantillonnage. on peut adopter a priori sur le support d'information une disposition par blocs d'écriture alternant avec des plages vierges suffisamment rapprochées pour détecter correctement l'allure des écarts de suivi de piste.
  • La figure 4 montre en (a) un agencement par bloc du signal E à enregistrer. Les phases d'écriture ont une durée T2 et elles sont séparées par des plages de durée T, spécialement destinées à la détection des écarts de suivi de piste. L'élément de piste 110 représenté en (b) sur la figure 4 n'est inscriptible par les zones 114 que dans les plages correspondant aux durées T2. Le diagramme représenté en (c) sur la .figure 4 donne en fonction du temps l'écart de suivi Ap. La courbe 115 représente l'évolution de l'écart Ap. Les parties 116, 117 et 118 représentent les échantillonnages effectués pendant les phases non inscriptibles de durée T,. Le repérage des plages T, se fait au moyen d'un drapeau ou par tout autre moyen approprié. Le tracé en escalier qui prolonge chaque échantillonnage représente une conservation en mémoire de l'échantillon. Dans certains cas de détection d'écart de suivi de piste, il peut être nécessaire de prévoir plusieurs échantillonnages entre deux phases successives d'écriture.
  • Jusqu'ici on a supposé que la boucle qui réalise le suivi de piste est perturbée par les changements d'intensité lumineuse nécessités par l'écriture de l'information le long d'une piste.
  • Une autre forme de perturbation peut être engendrée en phase de lecture à niveau d'éclairement constant, en effet, le long d'une piste préenregistrée, on peut former des zones ayant une interaction telle avec un faisceau de lecture que le signal de détection perde une partie du contraste de prégravure et aille jusqu'à l'inverser. Ceci ne peut que perturber le fonctionnement du dispositif de suivi de piste. Dans ce cas, l'invention prévoit de commander le prélèvement d'échantillon à partir du signal détecté. C'est pourquoi selon une première variante d'un dispositif selon l'invention représentée à la figure 5, le dispositif comporte deux circuits comparateurs à seuil 9 et 14. Le premier comparateur 9 permet. comme précédemment, une comparaison sur le signal d'entrée E tandis que le second comparateur 14 permet une comparaison sur le signal S disponible à la sortie des moyens photodétecteurs 6. Les signaux sortant des comparateurs 9 et 14 sont commutés par un commutateur 103 en fonction du mode de fonctionnement retenu. Le signal sélectionné par le commutateur 103 est appliqué à l'une des entrées de la porte « ET 10 afin d'autoriser le passage du signal d'horloge H. Pour compenser les divers retards et permettre une mise en coïncidence des signaux à l'entrée de la porte « ET » 10, le signal d'entrée E traverse un circuit à retard 12, puis est comparé à une tension VE réf dans le comparateur à seuil 9, tandis que le signal fourni à la sortie des moyens photodétecteurs 6 traverse lui un circuit à retard 13, puis est comparé à une tension VD réf dans le comparateur 14. Le signal sortant des moyens échantillonneurs 11 est lissé et reconstitué après passage dans un filtre passe-bas 17. Une variante de l'invention, telle que décrite et représentée à la figure 5, une fois les tensions de références VE réf et VD réf, et les circuits à retard 12 et 13 judicieusement choisis, autorise un fonctionnement de la boucle de contre-réaction à l'abri de tout phénomène perturbateur dû aux brusques variations d'intensité lumineuse du faisceau d'éclairement ou aux fluctuations produites par certains passages de la piste lors de la lecture.
  • Un bon choix du code utilisé pour le codage des mots numériques permet de représenter ceux-ci avec deux états sans nécessité de recourir à des intervalles d'identification entre mots. Ainsi. on ne peut avoir à la sortie du modulateur 2 que deux intensités lumineuses. Il est alors avantageux d'adopter un dispositif tel que représenté à la figure 6. dispositif dans lequel le faisceau issu de la source de rayonnement 1 se trouve divisé en deux faisceaux, par exemple par une lame semi-transparente 15, un faisceau de faible intensité lumineuse 104 ou faisceau pilote et un faisceau de forte intensité lumineuse 106 ou faisceau de transcription. Les deux faisceaux sont focalisés par l'objectif 4 sur la surface de référence 101 de façon à éclairer le support 5 par deux taches se succédant selon la piste prégravée 110. Les rayons recueillis par les moyens photodétecteurs 6 en provenance des deux taches lumineuses peuvent aboutir à créer des perturbations sur le signal électrique délivré. Ces perturbations sont éliminées par l'échantillonnage. L'intensité du faisceau pilote 104 est par exemple de 25 % de l'intensité fournie par le faisceau issu de la source de rayonnement 1. Le faisceau pilote 104 après avoir été défléchi une première fois par la lame semi-transparente 15 est défléchi une seconde fois par un miroir auxiliaire 16. Après déflexion par le moyen déflecteur 3, il se trouve selon une direction légèrement oblique par rapport au faisceau d'inscription avant l'objectif 4. Le faisceau pilote 104 après focalisation par l'objectif 4 sur la surface de référence 101 donne une tache 105 présentant un faible niveau d'intensité et permettant le suivi de piste. Le faisceau de transcription 106 donne une tache lumineuse 107 plus intense. Le signal présent sur la borne d'entrée E peut présenter deux états à savoir un premier état pour commander au modulateur 2 de laisser passer le faisceau de transcription 106 et un deuxième état pour commander au modulateur 2 de couper ledit faisceau. Un modulateur 2 de ce type fonctionnant en tout ou rien est facile à fabriquer et facile de mise en oguvre. Le signal présent sur la borne d'entrée E étant numérique, il peut être appliqué directement à l'entrée de la porte « ET 10, via le commutateur 103, sans avoir besoin d'un circuit comparateur de tension. Pour compenser les divers retards, il s'avère nécessaire d'insérer un circuit à retard 12 entre la borne d'entrée E et la porte « ET. 10.
  • Jusqu'ici on a admis que le nombre d'échantillons prélevés était suffisant pour garantir une bonne reconstitution de la forme d'onde après lissage par le filtre passe-bas 17. De plus, ceci suppose que la durée de prélèvement et le temps séparant deux échantillons successifs soient sensiblement constants. Pour garantir un meilleur suivi à l'aide d'échantillons qui, compte tenu du signal sur la borne d'entrée E. présentent une périodicité variable, on peut prévoir un moyen de mémorisation qui coopère avec les moyens échantillonneurs 11 pour conserver la valeur d'un échantillon jusqu'à l'apparition de l'échantillon suivant. Le moyen de mémorisation et les moyens échantillonneurs sont avantageusement constitués par un échantillonneur-bloqueur dont le signal disponible à la sortie traverse le filtre passe-bas 17 avant d'être appliqué à la boucle de contre-réaction. Ainsi sur la figure 7. sont représentés ces divers signaux : signal à l'entrée E en (a), signal S fourni par les moyens photodétecteurs 6 en (b) et signal à la sortie de l'échantillonneur-bloqueur en (d). Le signal à la sortie de l'échantillonneur-bloqueur est plus fidèle que le signal représenté en (c) et qui correspond à un simple filtrage, comme on peut le voir à la figure 7. L'utilisation d'un échantillonneur bloqueur améliore notablement le rapport signal/bruit.
  • Selon une variante de l'invention, la figure 8 représente un dispositif dans lequel le suivi de piste met en oeuvre une technique de détection basée sur la wobbulation. Dans la description qui suit, seule la boucle de contre-réaction va être explicitée, afin de mieux comprendre comment coopère l'invention avec un dispositif à wobbulation. Un circuit tel que représenté à la figure 8, comporte un oscillateur local 18 qui fournit un signal alternatif à sa sortie qui est appliqué à l'entrée d'un moyen déviateur auxiliaire 19 et à l'une des entrées d'un détecteur synchrone 20. En accord avec le théorème de Shannon, la fréquence de l'oscillateur local 18 est choisie inférieure à la moitié de la fréquence horloge H. Le moyen déviateur auxiliaire 19 est disposé avant l'objectif 4 et, dans le cas représenté à la figure 8, le faisceau de pilotage 104 et le faisceau de transcription 106 le traversent. Ce moyen déviateur auxiliaire 19 peut être, par exemple, une cellule de déviation acousto-optique qui sert à imprimer aux taches lumineuses 105. 107 un déplacement radial à la fréquence de l'oscillateur local 18. Le détecteur synchrone 20 reçoit sur l'une de ses entrées le signal fourni par l'oscillateur local 18, et sur l'autre entrée, le signal issu des moyens photodétecteurs 6 après avoir été échantillonné-mémorisé par les moyens échantil- loneur-bloqueurs 11 et lissé par le filtre passe-bas 17. Le moteur 8, agissant sur les moyens de déflexion 3, est commandé par le détecteur synchrone 20, afin de corriger toute erreur d'exploration de la piste.

Claims (12)

1. Dispositif de suivi automatique de piste pour dispositif de lecture et d'écriture optique de données comportant un support d'information. une source de rayonnement optique (1) associée à un objectif (4) pour former dans la surface de référence (101) dudit support au moins une tache destinée à l'exploration d'un élément de piste appartenant à un ensemble d'éléments de piste adjacents : ledit dispositif de suivi comprenant des moyens d'asservissement (3. 6. 7. 8) assurant le suivi dudit élément de piste par ladite tache, des moyens photodétecteurs (6) recueillant un rayonnement émergeant de la portion de ladite surface de référence éclairée par ladite tache et des moyens échantillonneurs (11) reliant lesdits moyens photodétecteurs auxdits moyens d'asservissement pour effectuer des prélèvements de signal photodétecté au cours d'intervalles de temps correspondant à l'exploration de sites dédiés au suivi de piste, caractérisé en ce que ledit support d'information (5) est prégravé et que ledit dispositif comporte un modulateur optique (2) situé entre ladite source et ledit objectif. permettant d'inscrire optiquement lorsque l'intensité du rayonnement modulé dépasse un seuil d'intensité prédéterminé et en ce que les sites dédiés au suivi de piste sont des sites de prégravure ayant conservé leurs caractéristiques optiques, ces sites étant explorés en mode de lecture par des moyens de détection (13, 14) d'un motif de prégravure ordonnant lesdits prélèvements.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens échantillonneurs (11) reçoivent sur une première entrée ledit signal photodétecté (S) et sur une seconde entrée un signal ordonnant lesdits prélèvements lesquels sont de même effectués hors du mode de lecture. pendant le mode d'écriture, au cours d'une phase (T,) au cours de laquelle ladite tache explore un site dédié au suivi de piste.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal ordonnant lesdits prélèvements, pendant l'écriture, agit par le truchement d'un circuit logique à coïncidence (10) ayant une entrée reliée à une horloge externe (H), afin d'assurer au moins un prélèvement d'échantillon dudit signal photodétecté (S) pendant la phase (TI) au cours de laquelle ladite tache explore un site dédié au suivi de piste.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que plusieurs prélèvements d'échantillons sont effectués à l'intérieur de ladite phase (T,
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4. caractérisé en ce que lesdits moyens d'échantillonnage (11) comprennent un circuit échantillonneur-bloqueur conservant la valeur d'un échantillon jusqu'à la saisie de l'échantillon suivant.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'échantillonnage (11) agissent sur des moyens de déplacement (3, 8) de ladite tache via des moyens électriques de lissage (17).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'échantillonnage (9, 10, 11, 14) sont reliés à une première entrée de moyens de détection synchrone (20) ayant une seconde entrée recevant d'un générateur (18) une forme d'onde périodique et une sortie reliée à l'entrée de commande de moyens de déplacement de ladite tache (3, 8) : la fréquence de ladite forme d'onde périodique étant au plus égale à la moitié de la fréquence de ladite horloge externe (H).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite forme d'onde périodique est appliquée à ladite entrée de commande.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le repérage d'un site dédié au suivi de piste lors de sa phase d'exploration (T,) est assuré sur le support d'information par la présence d'un drapeau.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que deux faisceaux sont focalisés par un objectif dans ladite surface de référence, afin de produire deux taches lumineuses qui se suivent le long d'un élément de piste ; l'un desdits faisceaux étant un faisceau pilote et l'autre desdits faisceaux étant un faisceau d'écriture destiné à la postgravure desdites données.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que lesdites données sont des données numériques agencées par blocs occupant les sites dédiés à leur postgravure.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alternance des sites structurés et des sites destinés à la postgravure desdites données est régulière.
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